package com.zl.learning.arithmetic.sort;

import static com.zl.learning.arithmetic.util.SortUtil.printArray;

/**
 * Created by sunqianqian on 2015/3/16.
 * <p/>
 * 归并排序是建立在归并操作上的排序算法,采用分治法.
 * <p>
 * 归并排序是一种递归算法，它持续地将一个列表分成两半。如果列表是空的或者 只有一个
 * 元素，那么根据定义，它就被排序好了（最基本的情况）。如果列表里的元素超过一个，
 * 我们就把列表拆分，然后分别对两个部分调用递归排序。一旦这两个部分被排序好了，然
 * 后就可以对这两部分数列进行归并了。归并是这样一个过程：把两个排序好了的列表结合
 * 在一起组合成一个单一的有序的新列表。有自顶向下（递归法）和自底向上的两种实现方法。
 */
public class MergeSort {

    public static void main(String[] args) {
//        int[] a = getRandomArray();
        int[] a = {3, 7, 5, 2, 10, 9, 4, 6};
        printArray(a);
        sort(a);
        printArray(a);
    }

    public static void sort(int[] arr) {
        int[] temp = new int[arr.length];//在排序前，先建好一个长度等于原数组长度的临时数组，避免递归中频繁开辟空间
        sort(arr, 0, arr.length - 1, temp);
    }

    private static void sort(int[] arr, int left, int right, int[] temp) {
        if (left < right) {
            int mid = (left + right) / 2;
            sort(arr, left, mid, temp);//左边归并排序，使得左子序列有序
            sort(arr, mid + 1, right, temp);//右边归并排序，使得右子序列有序
            merge(arr, left, mid, right, temp);//将两个有序子数组合并操作
        }
    }

    private static void merge(int[] arr, int left, int mid, int right, int[] temp) {
        int i = left;//左序列指针
        int j = mid + 1;//右序列指针
        int t = 0;//临时数组指针
        while (i <= mid && j <= right) {
            if (arr[i] <= arr[j]) {
                temp[t++] = arr[i++];
            } else {
                temp[t++] = arr[j++];
            }
        }
        while (i <= mid) {//将左边剩余元素填充进temp中
            temp[t++] = arr[i++];
        }
        while (j <= right) {//将右序列剩余元素填充进temp中
            temp[t++] = arr[j++];
        }
        t = 0;
        //将temp中的元素全部拷贝到原数组中
        while (left <= right) {
            arr[left++] = temp[t++];
        }
    }

}
